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3D打印耗材之陶瓷金属

更新时间: 2024-11-27 11:06:51  查看次数: 85    
FDM 工艺有不少明显的优点,它的设备很简单,操作起来也容易,加工成本还比较低。现在它在汽车零部件的设计和生产里有一些应用哦。比如说丰田汽车公司在 2016 年推出的 u Box 型概念车,它的通气孔、仪表板、门饰板这些都是用 FDM 成型方法做出来的。现在 3D 打印耗材可是限制 3D 打印发展的关键问题,不过这也是能取得突破创新的重要地方。常见的 3D 打印耗材有陶瓷材料、金属材料、聚合物材料这些。
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陶瓷材料。陶瓷的性能很不错,所以在电子、航天、生物医学还有机械这些领域都用得挺多的。以前传统的陶瓷成型工艺,像注射成型、模具成型、凝胶浇注这些方法,加工时间很长,消耗的能源也多,要是制作结构复杂的产品,制模就特别难。而激光烧结(SLM)和光固化(SLA)这些 3D 打印方法的出现,就给解决这些问题带来了新办法。氧化铝陶瓷粉末能用来制作 3D 打印陶瓷,做出来的成型件耐磨、耐高温、能回收还没毒。但是它加工时间长,成本高,能选的原材料种类少。而且因为 SLA 成型陶瓷里常常有经过紫外线硬化后的树脂,所以烧制完后陶瓷材料会有一定收缩,这样就不利于做精度要求高的产品。现在 3D 打印陶瓷材料主要是用在一些特殊用途的小批量产品上。
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金属材料。金属材料的 3D 打印主要是靠选择激光烧结技术(SLM),常用的材料有不锈钢、钛合金和高温合金这些。3D 打印不锈钢质地硬、牢固性好,解决了传统金属切削工艺里容易出现的刀具磨损和黏刀这些问题。钛合金强度高、耐腐蚀还耐热,这么好的物理化学性质让它在 3D 打印金属零部件方面表现得很出色,现在在航空精密零部件里已经开始初步应用了。高温合金材料在工业里产量比较大,它的力学性能强、化学性质稳定。不过用传统成型工艺生产高温合金材料成本高、成形难,3D 打印技术就很好地解决了这个困难。但总的来说,金属材料的 3D 打印设备很复杂,维护成本高,对原材料金属粉末的纯净度和球形度要求也严格,离大规模产业化应用还有一段路要走。 
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